Μπαταρία γραφένιο για ηλεκτρικό όχημα

Πολλοί πιστεύουν ότι το μέλλον της αυτοκινητοβιομηχανίας είναι για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Στο εξωτερικό, υπάρχουν νομοσχέδια για ποιο μέρος του έτους πώλησης αυτοκινήτων πρέπει να είναι είτε υβρίδια ή να τρέξει για την ηλεκτρική ενέργεια, έτσι ώστε τα χρήματα που επενδύονται, όχι μόνο στη διαφήμιση των αυτοκινήτων, αλλά και στην κατασκευή των σταθμών φυσικού αερίου.

Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να περιμένουν για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα γίνουν πραγματικοί ανταγωνιστές στην παραδοσιακή οχήματα. Ή μήπως θα είναι όταν ο χρόνος φόρτισης μειώνεται, και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας θα αυξηθεί; Ίσως αυτό θα βοηθήσει μπαταρίες γραφενίου την ανθρωπότητα.

Τι είναι το γραφένιο;

μια νέα γενιά επαναστατικό υλικό, το ελαφρύτερο και πιο ανθεκτικό, πιο ηλεκτρικά αγώγιμο - είναι όλα σχετικά με graphene, η οποία δεν είναι περισσότερο από ένα δισδιάστατο πλέγμα του άνθρακα πάχους μόλις ένα άτομο. Οι δημιουργοί του γραφενίου, Konstantin Novoselov και Andre Geim, κέρδισε το βραβείο Νόμπελ. Συνήθως, ανάμεσα στο άνοιγμα και την αρχή της πρακτικής χρήσης αυτής της ανακάλυψης, στην πράξη λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, μερικές φορές ακόμη και δεκαετίες, ωστόσο, το γραφένιο δεν έχουν την ίδια τύχη. Ίσως αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι Geim και Novoselov δεν απέκρυψε την τεχνολογία παραγωγής της.

Όχι μόνο μίλησε γι 'αυτό σε όλο τον κόσμο, αλλά και έχουν δείξει ότι υπάρχει ένα βίντεο στο YouTube, όπου Konstantin Novoselov είπε λεπτομερώς για την τεχνολογία. Έτσι ίσως σύντομα μπορούμε να κάνουμε ακόμη μπαταρίες γραφενίου με τα χέρια τους.

σχέδιο

Προσπάθειες να χρησιμοποιήσετε γραφένιο ήταν σχεδόν σε όλα τα πεδία της επιστήμης. Προσπάθησε σε ηλιακές μπαταρίες, ακουστικά, θήκες και μάλιστα προσπάθησε να τη θεραπεία του καρκίνου. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή ένα από τα πιο ελπιδοφόρα και αναγκαία πράγματα για την ανθρωπότητα - ένα γραφενίου μπαταρία. Υπενθυμίζεται ότι σε αυτές τις αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα ως φθηνό και φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμα, τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν ένα σοβαρό μειονέκτημα - η σχετικά χαμηλή μέγιστη ταχύτητα και εφεδρική ισχύ που δεν υπερβαίνει τα τριακόσια χιλιομέτρων.

Η επίλυση του προβλήματος του αιώνα

Γραφένιο μπαταρία λειτουργεί με την ίδια αρχή όπως το προβάδισμα με ένα αλκαλικό ή όξινο ηλεκτρολύτη. Αυτή η αρχή είναι η ηλεκτροχημική αντίδραση. Σύμφωνα με την συσκευή της μπαταρίας είναι παρόμοιο με το graphene λιθίου ιόντων στερεού ηλεκτρολύτη, όπου η κάθοδος είναι οπτάνθρακας γαιάνθρακας, κοντά σε σύνθεση με καθαρό άνθρακα.

Ωστόσο, τώρα μεταξύ των μηχανικών ανάπτυξη της μπαταρίας γραφενίου, υπάρχουν δύο ριζικά διαφορετική κατεύθυνση. επιστήμονες U.S. έχουν προτείνει καθιστώντας την κάθοδο των graphene και πυριτίου γκοφρέτες διανθίζονται με το άλλο, και της ανόδου - της κλασικής κοβαλτίου λιθίου. Ρωσική μηχανικοί έχουν βρει μια άλλη λύση. Τοξικές και ακριβά άλας λιθίου μπορεί να αντικατασταθεί με ένα φιλικό προς το περιβάλλον και φθηνή οξείδιο του μαγνησίου. Η χωρητικότητα της μπαταρίας αυξάνεται σε κάθε περίπτωση με την αύξηση του ρυθμού της διόδου των ιόντων από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο. Αυτό επιτυγχάνεται επειδή το γραφενίου έχει υψηλό δείκτη το διηλεκτρικό και την ικανότητα να συσσωρεύει ηλεκτρικό φορτίο.

Οι γνώμες διίστανται μελετητές για την καινοτομία: Ρωσική μηχανικοί υποστηρίζουν ότι οι μπαταρίες γραφένιο έχουν χωρητικότητα από δύο φορές περισσότερο από ό, τι λιθίου-ιόντων, αλλά οι ξένοι συνάδελφοί τους πούμε ότι σε δέκα.

μπαταρίες γραφένιο τεθεί σε μαζική παραγωγή το 2015. Για παράδειγμα, υπήρξε η ισπανική εταιρεία Graphenano. Σύμφωνα με τον κατασκευαστή, η χρήση αυτών των μπαταριών στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα στις αγορές της εφοδιαστικής δείχνει το πραγματικό πρακτικές δυνατότητες με καθόδου μπαταρίας γραφενίου. Για την πλήρη φόρτιση διαρκεί μόνο οκτώ λεπτά. Το μέγιστο μήκος της διαδρομής είναι επίσης σε θέση να αυξήσει τις μπαταρίες γραφενίου. Φόρτιση 1.000 χιλιόμετρα αντί των τριακοσίων - που θέλει να προσφέρει στους καταναλωτές την εταιρεία Graphenano.

Η Ισπανία και την Κίνα

Με Graphenano συνεργαζόμενη κινεζική εταιρεία Chint, η οποία αγόρασε το μερίδιο 10% στην ισπανική Corporation για 18 εκατομμύρια ευρώ. Για την από κοινού κατασκευή των εγκαταστάσεων θα πραγματοποιηθεί με είκοσι γραμμές παραγωγής του εργοστασίου. Το έργο έχει ήδη λάβει περίπου 30 εκατομμύρια επένδυση, η οποία θα επενδυθούν στην εγκατάσταση του εξοπλισμού και την πρόσληψη των εργαζομένων. Το αρχικό σχέδιο ήταν να ξεκινήσει το φυτό να παράγει περίπου 80 εκατομμύρια κύτταρα. Στο αρχικό στάδιο, η κύρια αγορά είναι να γίνει η Κίνα, και στη συνέχεια προγραμματίζεται να αρχίσει τις παραδόσεις σε άλλες χώρες.

Στο δεύτερο στάδιο, η εταιρεία Chint είναι έτοιμη να επενδύσει 350 εκατομμύρια ευρώ για την κατασκευή ενός άλλου φυτού, το οποίο θα είναι περίπου πέντε χιλιάδες εργαζόμενους. Τα στοιχεία αυτά δεν είναι περίεργο αν σκεφτεί κανείς ότι τα συνολικά έσοδα θα είναι περίπου τρία δισεκατομμύρια ευρώ. Επιπλέον, η Κίνα, γνωστή για τα προβλήματά της με το περιβάλλον, θα πρέπει να παρέχονται με φιλικό προς το περιβάλλον και φθηνό «καύσιμο». Ωστόσο, όπως μπορούμε να παρατηρήσουμε, εκτός από εφαρμογές υψηλού προφίλ, το φως δεν βλέπω τίποτα, μόνο το μοντέλο της δοκιμής. Παρά το γεγονός ότι η Volkswagen Corporation ανακοίνωσε την πρόθεσή της να συνεργαστεί με Graphenano.

Προσδοκίες και πραγματικότητα

Στην αυλή το 2017, πράγμα που σημαίνει ότι Graphenano που ασχολούνται με την «μαζική» παραγωγή μπαταριών για δύο χρόνια, αλλά στο δρόμο για να καλύψουν το ηλεκτρικό αυτοκίνητο - κάτι σπάνιο, όχι μόνο για τη Ρωσία. Όλες οι προδιαγραφές και τα στοιχεία που δημοσιεύθηκαν από την εταιρεία, μάλλον απροσδιόριστο. Σε γενικές γραμμές, δεν υπερβαίνουν τα συμβατικά θεωρητικές ιδέες για το τι παραμέτρους θα πρέπει να έχει μια μπαταρία γραφενίου για ένα ηλεκτρικό όχημα.

Επιπλέον, μέχρι στιγμής το μόνο που έχει παρουσιαστεί τόσο για τους καταναλωτές και τους επενδυτές - είναι τα μόνα μοντέλα υπολογιστών, καμία πραγματική πρωτότυπα. Προσθέτει τα προβλήματα και το γεγονός ότι το γραφένιο - ένα υλικό που είναι πολύ ακριβά για την παραγωγή. Παρά τα δυνατά δηλώσεις των επιστημόνων σχετικά με το πώς μπορεί να «εκτυπωθεί στο γόνατο», σε αυτό το στάδιο διαχειρίζεται μόνο να μειώσει το κόστος ορισμένων συστατικών.

Το γραφένιο και στην παγκόσμια αγορά

Οι υποστηρικτές λένε όλα τα είδη των θεωριών συνωμοσίας που κανείς δεν κερδοφόρα εμφάνιση ενός τέτοιου αυτοκινήτου, γιατί τότε το λάδι πηγαίνει στο παρασκήνιο, και έτσι μειώνονται και τα έσοδα από την παραγωγή του. Ωστόσο, κατά πάσα πιθανότητα, οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν κάποια προβλήματα, αλλά δεν θέλετε να το διαφημίσουν. Η «στήλη» λέξη είναι σήμερα κατά τη συνεδρίαση, πολλοί θεωρούν ότι ένα υλικό του μέλλοντος, έτσι ίσως, οι επιστήμονες δεν θέλουν να χαλάσουν τη φήμη του.

Προβλήματα στην ανάπτυξη των

Ωστόσο, η περίπτωση μπορεί να είναι, και ότι τα πράγματα είναι πραγματικά καινοτόμα, ως εκ τούτου, απαιτεί την κατάλληλη προσέγγιση. Ίσως οι μπαταρίες με graphene πρέπει να είναι θεμελιωδώς διαφορετική από την παραδοσιακή ιόντων λιθίου ή λιθίου-πολυμερούς.

Υπάρχει, επίσης, μια άλλη θεωρία. Graphenano Corporation ανακοίνωσε ότι οι νέες μπαταρίες φορτίζονται σε μόλις οκτώ λεπτά. Οι ειδικοί επιβεβαιώνουν ότι αυτό είναι πράγματι δυνατή, αλλά η ικανότητα παροχής ρεύματος δεν πρέπει να είναι μικρότερη του ενός μεγαβάτ, είναι δυνατόν να δοκιμάσει τις συνθήκες στο εργοστάσιο, αλλά όχι στο σπίτι. Η κατασκευή ενός επαρκούς αριθμού βενζινάδικα με την ικανότητα θα σας κοστίσει πολλά χρήματα, η τιμή του απλού φορτίου είναι αρκετά υψηλό, ώστε μπαταρίας γραφένιο για το αυτοκίνητο δεν θα φέρει κανένα όφελος.

Η πρακτική δείχνει ότι για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα η επαναστατική τεχνολογία ενσωματωμένη στην παγκόσμια αγορά. Είναι απαραίτητο να προβεί σε διάφορες δοκιμές για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των προϊόντων, έτσι ώστε η απελευθέρωση των νέων τεχνολογικών συσκευών συχνά καθυστερήσει για πολλά χρόνια.